Hoe werkt een 3D grafische kaart - Deel 2

Inhoudsopgave
  1. 1. De pixel rendering engine
  2. 2. Shading
  3. 3. Texture Mapping
  4. 4. Texture Filtering
  5. 5. Atmosferische Effecten
  6. 6. Z-Bufering
  7. 7. Verdere 3D Effecten
  8. 8. Verdere 3D Effecten (vervolg)
  9. 9. De AGP Interface
  10. 10. De Software Aansturing

Shading

Er zijn twee verschillende shading-technieken die 3D chips hardwarematig kunnen uitvoeren: flat shading en Gouraud shading. Flat shading is de simpelste manier van inkleuren: bij dit systeem krijgt ieder polygoon uit een 3D object één egale kleur. Een voorbeeld van flat shading zien we bij de torusknoop in figuur 1. Welke kleur er wordt gebruikt volgt uit de informatie die de pixel rendering engine krijgt uit de vorige stappen van het 3D rendering proces. Bij flat shading zien we ook maar al te duidelijk dat de 3D objecten zijn opgebouwd uit driehoeken.


Figuur 1 - Een torus-knoop met behulp van Flat Shading

Een mooiere manier van shaden is Gouraud shaden. Deze methode vraagt dan ook niet voor niets heel wat meer rekenkracht van de 3D chip. Bij dit systeem wordt voor ieder hoekpunt (vertex in het 3D jargon) van alle polygonen de gewenste kleur berekend. De kleuren van de pixels binnen de polygonen worden berekend via interpolatie, zodat er een mooie kleurovergang binnen alle driehoeken ontstaat binnen. In figuur 2 is dezelfde torusknoop als uit figuur 1 te zien, alleen dan met Gouraud shading. Het verschil is meteen duidelijk. Aangezien Gouraud shading heel wat meer rekenkracht vraagt, is het ook wel te verklaren dat dit systeem vroeger, toen er nog geen 3D hardware was, nooit werd toegepast bij real-time 3D programmatuur. Sinds de komst van de 3D versnellers wordt juist flat shading bijna niet meer toegepast.


Figuur 2 - Een torus-knoop met behulp van Gouraud Shading

Naast flat shading en Gouraud shading zijn er ook nog twee andere shading technieken: Phong en metal shading. Deze twee vereisen echter zo verschrikkelijk veel rekenkracht, dat deze systemen met onze huidige hardware nog niet real-time toegepast kunnen worden. Phong en metal shading vinden we dan ook alleen maar terug bij 3D rendering pakketten zoals bijvoorbeeld 3D Studio MAX. Wellicht dat in 3D versnellers van de toekomst ook ooit Phong en metal shading wordt toegepast.

Advertentie
0